Maquinas Hidraulicas

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CELAYA

INGENIERÍA MECÁNICA

MAQUINAS DE FLUIDOS INCOMPRESIBLES

Tema: Bombas, Turbinas y Ventiladores

Por:

Isaac Israel Damián Alberto

INTRODUCCION

La ciencia de la hidráulica se ha considerado desde los primeros días de la civilización humana. A pesar de su antigüedad, la hidráulica se constituye en una de las ramas de la ingeniería mecánica con mayor influencia en el desarrollo de las sociedades, porque a diario su utilización es vital para vencer distintos obstáculos o para desarrollar diferentes actividades, sin importar que todavía presente algún grado de incertidumbre.

Algunas de las actividades en las cuales se utiliza la hidráulica son por ejemplo la irrigación de cultivos y el suministro de agua para las comunidades en donde se hace indispensable el uso de algunos dispositivos, en los que se encuentra las maquinas hidráulicas.

Las maquinarias son elementos que forman parte de nuestra vida debido a que son empleadas para realizar casi cualquier tipo de actividad; entendemos por maquinaria un dispositivo de tipo mecánico que está compuesto por elementos denominados piezas, que a su vez pueden ser móviles o inmóviles. Dichas piezas son las que nos permiten, través de su interacción, transformar la energía y de esta forma llevar a cabo la acción deseada.

Dentro del contexto de los fluidos tenemos maquinas de fluidos incompresibles y maquinas de fluidos compresibles de las cuales nos interesan unas en particular como son las maquinas hidráulicas las cuales su principal objetivo son convertir energía hidráulica en energía mecánica; estas pueden ser motrices, o generatrices, modificando la energía total de la vena fluida que las atraviesa.

En una máquina hidráulica, el agua intercambia energía con un dispositivo mecánico de revolución que gira alrededor de su eje de simetría; éste mecanismo lleva una o varias ruedas, (rodetes o rotores), provistas de álabes, de forma que entre ellos existen unos espacios libres o canales, por los que circula el agua.

OBJETIVO

• Conocer las características y diferencias principales entre las maquinas generatrices y motoras.

• Observar la clasificación y construcción de las turbinas, bombas y ventiladores.

CLASIFICACIÓN DE LAS TURBOMAQUINAS HIDRÁULICAS:

• Turbo máquinas motrices, que recogen la energía cedida por el fluido que las atraviesa, y la transforman en mecánica, pudiendo ser de dos tipos:

Dinámicas o cinéticas, Turbinas y ruedas hidráulicas Estáticas o de presión, paletas, de engranajes, helicoidales, etc.

• Turbo máquinas generatrices, que aumentan la energía del fluido que las atraviesa bajo forma potencial, (aumento de presión), o cinética; la energía mecánica que consumen es suministrada por un motor, pudiendo ser:

Bombas de álabes, entre las que se encuentran las bombas centrífugas.

BOMBAS

Una bomba hidráulica es una turbo máquina generatriz que suele ser un medio para convertir energía mecánica en energía fluida o hidráulica. Es decir las bombas añaden energía al agua. Una bomba hidráulica es un dispositivo tal que recibiendo energía mecánica de una fuente exterior la transforma en una energía de presión transmisible de un lugar a otro de un sistema hidráulico a través de un líquido cuyas moléculas estén sometidas precisamente a esa presión.

CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS:

Por su construcción las bombas pueden clasificarse por:

• Bombas de desplazamiento positivo

• Bombas centrifugas

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Bombas que descarguen volúmenes separados por un período de no descarga se refieren como de desplazamiento positivo. La bomba de desplazamiento positivo proporciona un sello interno positivo contra el resbalamiento. Por lo tanto, este tipo de bomba entrega un volumen definido de líquido para cada ciclo de operación de la bomba, sin importar la resistencia ofrecida, suponiendo que la capacidad de la unidad de potencia que impulsa la bomba no sea excedida.

Si la salida de una bomba de desplazamiento positivo fuera totalmente cerrada, la presión aumentaría instantáneamente al punto en el cual la unidad que impulsa la bomba se atascaría o algo se rompería.

Gracias al movimiento cíclico constante de su parte móvil, una bomba de desplazamiento positivo es capaz de entregar un caudal constante de líquido y soportar (dentro de sus límites) cualquier presión que se requiera.

Una bomba de desplazamiento positivo consiste básicamente de una parte móvil alojada dentro de una carcasa. La bomba mostrada en la figura tiene un émbolo como parte móvil. El eje del émbolo está conectado a una máquina de potencia motriz capaz de producir un movimiento alternativo constante del émbolo. El puerto de entrada está conectado al depósito, en los puertos de entrada y salida, una bola permite que el líquido fluya en un solo sentido a través de la carcasa. Estas bombas las constituyen las del tipo oleo hidráulico, es decir, bombas que además de generar el caudal, lo desplazan al sistema obligándolo a trabajar, este fenómeno se mantiene aún a elevadas presiones de funcionamiento.

Las bombas pueden clasificarse además dependiendo de la forma en que se desplaza la parte móvil de éstas; si el desplazamiento es rectilíneo y alternado, entonces se llamarán oscilantes, y si el elemento móvil gira se llamarán rotativas.

Las bombas de desplazamiento positivo se vuelven a subdividir como de desplazamiento fijo o volumétrico. La bomba de desplazamiento fijo entrega la misma cantidad de líquido en cada ciclo. El volumen de la salida puede ser cambiado solamente cambiando la velocidad de la bomba. Cuando una bomba de este tipo se utiliza en un sistema hidráulico, un regulador de presión (válvula de descarga) se debe incorporar en el sistema. Un regulador de presión o una válvula de descarga se utilizan en un sistema hidráulico para controlar la cantidad de presión en el sistema y para descargar o para aliviar la bomba cuando se alcanza la presión deseada.

BOMBAS DE SIMPLE EFECTO

Está esencialmente construida con una cámara en, en la cual se desplaza con movimiento alternativo el émbolo. Cuando éste se aleja del fondo de la cámara empieza a aspirar el líquido, a través de la cañería de aspiración y de la válvula de aspiración, cuando invirtiendo la carrera, el émbolo se acerca al fondo de la cámara empuja a al líquido hacia la válvula de elevación, y desde allí a la cañería de elevación que está conectada al depósito.

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